热电联产技术

热电联产技术(CHP) 技术概况 电厂锅炉产生的蒸汽驱动汽轮发电机组发电以后,排出的蒸汽仍含有大部分热量被冷却水带走,因而火电厂的热效率只有30-40%。如果蒸汽驱动汽轮机的过程或之后的抽汽或排汽的热量能加以利用,可以既发电又供热。这种生产方式称为热电联产。这个过程既有电能生产又有热能生产,是一种热、电同时生产、高效的能源利用形式。其热效率可达80-90%,能源利用效率比单纯发电约提高一倍以上。它将不同品位的热能分级利用(即高品位的热能用于发电,低品位的热能用于集中供热),提高了能源的利用效率,减少了环境污染,具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益。 技术特点 热电联产的技术有多种,其中供热机组的类型有背压、抽汽背压、单抽汽、双抽汽、凝汽机打孔抽汽、凝汽机低真空运行循环水供热等。另外还有如热、电、冷联产,以热电厂为热源,采用溴化锂吸收式制冷技术提供冷水进行空调制冷,可以节省电制冷的空调用电量。热、电、气联产,则是以循环流化床分离出来的800-900°C热灰作为干馏炉中的热源,干馏新煤中挥发份生产煤气,正在进行的有35t/h循环流化床锅炉联产煤气的示范项目。 热电联产有多种应用类型,其中包括: (1)大型热电厂 (2)区域性热电厂,一个热电厂向几十户以上的企业供热。 (3)企业建设的自备热电厂,为本企业或同时向周围其他企业供热。 (4)多功能热电厂,即热电厂供热、供电、供煤气、供冷的同时,还利用炉渣生产建筑材料和化肥,用循环水的余热养鱼、养鳖等,进一步提高热电厂的综合经济效益,让热电厂变得更清洁。 技术的利用现状和市场潜力 热电联产热效率高达70%以上,而一般单机容量200MW以上的冷凝电厂的热效率仅为35-40%;200MW凝汽机组的发电煤耗为350gce/kWh,而容量相同的供热机组的发电煤耗一般均在300gce/kWh以下,供电煤耗约低60gce/kWh;热电联产由于采用了容量较大、参数较高的锅炉,因此热效率较高,锅炉热效率可达85-90%(一般工业小锅炉热效率只有50-60%),供热煤耗低13-22kgce/106kJ。 由于热电联产选用容量较大的锅炉,锅炉热效率可达到85%以上。据环保部门测算,节约一吨标准煤可减少排放CO2440kg、SO220kg、烟尘15kg、灰渣260kg。同样的发电量,热电厂CO2排放量只有常规电厂的50%。热电联产可节省大量燃料,除尘效果好,能高空排放,有效地改善了环境质量。 目前,中国热电装机总容量为2494万千瓦,仅占火电装机总容量的12.24%。而欧洲特别是部分北欧国家的热电装机超过了总装机容量的30~40%。与之相比中国的热电联产还有较大的发展空间。集中供热取代分散的低效锅炉,具有良好的节能和环保效果。但是,目前中国集中供热面积仅为9.68亿平方米(其中热电联产供热面积为5.9亿平方米),热化率仅为12.24%。特别是采暖期3000~4000小时的北方城市还有近16亿平方米的供热面积仍依靠小锅炉。因此,在三北地区中等以上工业城市需要建设100~200兆瓦规模的抽汽发电机组的热电厂供应800万平米以上的大热网;而大量中小城市需要建设中小型热电厂供应100~ 200万平米的热网。若以三北地区热化率从目前的29.8%提高到50%来计算,将有10亿M2的供热市场,若选择热电厂供热,热电装机可达22000MW。三北地区现每年新增住宅面积约2亿M2,若60%采用热电联产供热,每年新增热电机组容量2600MW。中国长江流域及以南地区工业开发区的热电联产市场每年约500~1000MW以上。